管内沿程阻力系数测定

实验六管内沿程阻力系数测定（一） 实验目的：通过实验掌握管内沿程阻力的测试方法。（二） 基本原理：流体沿内径均匀的管道流动时，由于流体的粘性沿程水头损失hf的大小与管长l、管径』、管壁粗糙度△、流体的平均流速V密度p和粘度日有关。跟据相似原理分析，hf可由以下关系式表示：rfRe\(8—1)(8—2)hf(8—3)沿程阻力系数X是雷诺数和管壁对粗糙度△/的函数，它可以由理论推导及用实验的方法获得实验曲线或经验公式求得。对于层流流动沿程阻力系数是用分析方法推导出来，并且以为实验所证实，而对于湍流流动，沿程阻力系数的计算公式，则是人们在实验的基础上提出某些假设，经过分析和根据实验进行修正.而归纳出来的半径验公式，下面简单介绍一些常用公式：1.层流区： Re<232A64(8—4)2.湍流光滑管区:2320<Re<26.98(8—5)湍流粗糙管过渡区:26.98<R<4161e=0.009626.98<R<4161e=0.0096+(8—6)式中A/代表一种正比于圆壁平均凹凸的粗糙长度。湍流粗糙平方阴力区:Re>Re>4160(dA0-85、—2(8—7)1.74+28-(8—7)在教学实验条件的限制下TOC\o"1-5"\h\zI 2△/在教学实验条件的限制下只能就一种特定-的管道，在不同的R下做若干个实验点，把这些实验点d e联成一条…f何）曲线，这条曲线的某一段可以用一个经验公式来表达。本实验中流速V可由流量计测得流量后经计算而得，沿程损失hf可用差压计测得，水平安装的管道，沿程损失水头损失与管道两端压差关系为:hf= （8—8）用所求得的流速V和沿程损失hf及管道直径d，管道长度L即可求得管道沿程阻力系数），同时也可求出R=也，即可画出入与R的关系曲线。ev e（三）实验设备如图8-1所示，主要由保持恒定水位的水箱，实验管段和测量I,II两处阻力损失的差压变送器以及测量水流量的涡轮流量计，显示仪表等组成。991-显示仪表2-差压变送器 3.4-排气阀门 5-流量调节阀门6-涡轮流量计7-水泵8-高位水箱9-地下水池 10-地沟 11-实验管段图8—1沿程阻力实验（四） 实验方法与步骤：实验前应开启3,4阀门排除差压计连接软管中可能存在的空气，使显示仪表的读数为零。将阀门5开至最大，使管中尽可能通过最大流量，等到水流平稳后记录差压仪表读数U1及涡轮流量计读数f，由U］值可求出压差△P=50U（KP），f值可以求出流量Q=—（L/S），&称为仪表常数。1 1 " &逐次关小出水阀门5,当管内通过不同流量时，分别记录差压计读数U1和流量计读数f，共进行十次。测量水温，并通过查表计算求得液体粘度。（五） 实验注意事项：每次调整流量的幅度应使十次的实验点能较均匀地分布。每次调节阀门改变流量后，为使水流稳定，须待2-3分钟再读数据。（六） 实验数据记录：实验段直径d=CM 实验段管长L=CM水温T=C实验次数名称及单位12345678910差压计读数U1（mV涡轮流量计f（次/秒）（七） 实验结果处理：根据测量数据计算Q、v、和Re，并把计算结果列成表。从求得的入和Re，绘制纵坐标为入，横坐标为Re的X=